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科学
Wilson(42865)
发表于2024年03月18日 14时19分 星期一
来自艾米七号
许多重要的科学问题——从纳米尺度的材料建模到大规模的气候科学——都可用复杂的方程探索。然而今天的数字计算系统在速度、能耗和基础设施方面已达到了执行这些计算的极限。根据发表在《科学》上的一项研究,研究人员证明,忆阻器模拟计算设备可以完成复杂的科学计算任务,同时绕过数字计算的限制。忆阻器是存储器和电阻的结合体。忆阻器控制电路中的电流流动,同时即使在电源关闭时也能“记住”先前的状态,这与今天基于晶体管的计算机芯片不同,后者只能在有电时保存信息。当组织成交叉棒阵列时,记忆电路通过大规模并行方式使用物理定律进行模拟计算,大大加速了矩阵运算,这是神经网络中最常用但非常耗电的计算。

科学
Wilson(42865)
发表于2024年03月18日 13时24分 星期一
来自火星战士
一项新研究表明,以前未被描述的有助于消化植物纤维素的人类肠道菌在都市社会中很少见,但它们在古人和狩猎采集者体内的微生物组中却含量丰富。与所有哺乳动物一样,人类须依靠肠道微生物群来消化纤维素,后者是植物纤维中的主要成分。然而以加工食品为主的现代工业化饮食严重缺乏植物纤维。根据发表在《科学》期刊上的一项研究,研究人员发现了存在于人类肠道中的三种独特的、先前未描述过的、可产生纤维素体的瘤胃球菌(ruminococcal bacteria),即 Ruminococcus hominiciens、 R. primaciens 及 R. ruminiciens。演化分析表明,这些细菌可能起源于反刍动物的肠道,它们可通过获取其他微生物的基因而演化以适应人类肠道。这些细菌种类在人群中的普遍性也表现出明显差异。这些菌株在古人、狩猎采集者及农村人群的体内含量丰富且广泛分布,但在工业化社会的人群中则极为罕见。这些发现表明,这些菌株正在从工业化国家人群的肠道中消失,这可能是它们对饮食和生活方式改变做出的反应。

科学
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发表于2024年03月14日 23时58分 星期四
来自太空仙女
美国疾控中心的研究人员指出,自来水可以安全饮用并不意味着可以安全清洗鼻子或眼睛。研究人员分析了 10 个案例,案例中病人通过洗鼻壶和喷射瓶使用自来水清洁鼻窦后遭遇了危及生命的阿米巴原虫感染。去年的调查发现,美国人对自来水误解很深——33% 的人认为自来水无菌,不含活细菌或其它病菌;62% 的人认为用自来水冲洗鼻窦是安全的,50% 的人认为冲洗隐形眼镜是安全的,42% 的人认为清洁人工呼吸器是安全的。自来水经过处理以减少污染物和微生物,符合饮用水标准,但绝非无菌,它仍然有微生物,会形成被称为生物膜的细菌层,其中可能会包含阿米巴原虫。微生物低剂量时对饮用或烹饪和洗涤是无害的。但如果进入鼻道、吸入肺部或喷入眼睛,情况就不一样了。

科学
Wilson(42865)
发表于2024年03月14日 22时36分 星期四
来自艾米七号
达尔文(Charles Darwin)在《人类的起源》中称,大部分哺乳动物物种雄性比雌性体型更大。虽然他没有给出支持证据,但这一观点今天被广泛接受。最新研究显示达尔文可能错了。发表在《Nature Communications》期刊上的一项研究分析了 429 种哺乳动物,发现只有 45% 物种雄性体型大于雌性,39% 的物种两者体型相当,16% 的物种雌性体型大于雄性。研究人员指出,过去大多数比较雄性和雌性体型的研究只考虑平均体重,结果是强化了达尔文的观点。

科学
Wilson(42865)
发表于2024年03月14日 16时45分 星期四
来自火星众神
人体微生物群就像指纹那样独一无二。在长达六年的时间内,研究人员采集了 86 名参与者(年龄在 29 岁至 75 岁)的皮肤、口腔、鼻腔和粪便样本,并对微生物群落进行分析。他们发现,微生物组的稳定性和个体性与身体部位有关,并在很大程度上受到宿主影响。粪便和口腔微生物组比皮肤和鼻腔微生物组更稳定,这可能是由于每个部位有着不同的环境暴露和相互作用。这项新研究证实了之前的研究发现,揭示了在健康人的微生物组中经常发现的少数细菌,以及在感染和其他疾病期间人体微生物组的显著变化。然而,比单个细菌类型更能说明问题的是微生物组的稳定性。在健康时期,一个人的微生物组很少发生剧烈变化。在感染或糖尿病的发展过程中,构成微生物组的细菌波动更大。

科学
Wilson(42865)
发表于2024年03月14日 13时55分 星期四
来自星髓
在包括美国在内的一些国家,由于筛查的增加、吸烟率的下降和新的治疗选择,癌症死亡率正在下降。但在全球范围内,癌症发病率呈上升趋势。早发性癌症——通常被定义为发生在 50 岁以下成年人身上的癌症——仍然只占总病例的一小部分,其发病率一直在上升。来自世界各地的统计数据显示:在 50 岁以下的成年人中,十几种癌症的发病率正在上升。这种增长因国家和癌症而异,但基于全球数据的模型预测,2019 年至 2030 年间,早发性癌症病例的数量将增加 30% 左右。在美国,结直肠癌——通常发生在 60 多岁或以上的男性身上——已经成为 50 岁以下男性癌症死亡的主要原因。在年轻女性中,它已成为癌症死亡的第二大原因。为什么会出现这种情况?最可能的因素——比如肥胖率和早期癌症筛查率的上升——并不能完全解释癌症发病率的增长。它可能是是多种不同因素综合作用的结果。

科学
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发表于2024年03月14日 11时33分 星期四
来自飞向阿尔孔
随着 openVertebrate (oVert)项目的完成,自然历史博物馆进入了科学发现和可访问性的新阶段。oVert 是 18 个机构耗时 6 年的合作项目,旨在创建馆藏脊椎动物标本的 3D 复原图像并在网上免费提供。图像提供了只有通过破坏性解剖和组织采样才能获得的见解。项目成员在 6 年中对两栖动物、爬行动物、鱼类、鸟类和哺乳动物的一半以上的纲或属进行 CT 扫描,渲染模型,让人们能从内到外近距离观察这些生物。

科学
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发表于2024年03月14日 00时21分 星期四
来自大臣号遇难者
1989 年 10 月 19 日 12:29 UT 太阳释放的 X13 级耀斑引发了一场强地磁风暴,第二天日本、美国、澳大利亚甚至德国的天空都出现极光。如果当时有人在月球轨道上飞行,宇航员将会吸收远超 6 西弗的辐射——这个剂量会在一个月左右的时间内杀死你。这就是为什么 NASA 执行载人任务的月球飞船 Orion 需要为宇航员提供一个严密防护的太阳风暴庇护所。但飞船的辐射保护是为 30 天任务设计的,不足以支持火星任务。要在太空中拥有人类在地面获得的防辐射保护,需要数百吨的材料,这在目前的是不现实的。一个主要的替代方案是主动屏蔽,像地磁场那样偏转辐射粒子。这个想法最早是在 1960 年代提出的,今天它逐渐走向了现实。宇航员在太空中接受的辐射剂量 95% 是由能量在 70 MeV-500 MeV 的粒子造成的。短程飞行太阳风暴是主要问题,但长程飞行来自银河的宇宙辐射将会日益成为一个更大的问题。

科学
Wilson(42865)
发表于2024年03月13日 14时51分 星期三
来自蓝色骇客
人类何时开始穿衣服?衣服不同于骨头无法长时间保存,因此只能通过其它证据推断,比如带有剥皮痕迹的骨头、缝纫针和锥子,以及虱子。通过观察只能生活于人类体毛中的头虱和生活于人类衣物上的衣虱在进化过程中分离的时间节点。研究团队推断,现代人类在大约 17 万年前,也就是倒数第二个冰河时期,开始定期穿着简单的衣物。但有证据表明,包括现代人类及其已经灭绝的“亲属”在内的人类祖先穿衣的时间要早得多。德国图宾根大学研究团队去年发表的论文指出,在德国舍宁根旧石器时代遗址上发现的熊骨头上的“蛛丝马迹”表明,约 30 万年前的人类(可能是海德堡人)已经开始穿着熊皮来保暖。

科学
Wilson(42865)
发表于2024年03月12日 23时53分 星期二
来自梦海
澳大利亚批准了一种能抵抗巴拿马病的转基因香蕉。被称为巴拿马病的真菌感染正危及世界各地的香蕉作物。这是第一种获得批准的转基因香蕉。香蕉是一门大生意。截至 2023 年,香蕉产业价值 250 亿美元,许多人依赖它获得收入或营养。但一个国家的香蕉产业随时可能会因巴拿马病变种 Tropical Race 4(TR4)的入侵而受损。TR4 在全世界扩散了数十年,能攻击几乎所有香蕉品种,其中包括最受欢迎的 Cavendish 品种。澳大利亚昆士兰科技大学的研究人员花了 20 多年时间开发出 Cavendish 的转基因香蕉 QCAV-4,对 TR4 有强抵抗能力。野生香蕉品种携带的 RGA2 基因使其对巴拿马病几乎免疫,Cavendish 存在相同的基因,但该版本的基因不活跃。研究人员向 Cavendish 引入了活跃版本的 RGA2 基因创造出转基因香蕉。

科学
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发表于2024年03月12日 18时14分 星期二
来自基因先知者
天文学家结合哈勃和韦伯太空望远镜的数据,对哈勃常数进行了最新测量,确认了哈勃早先的测量是正确的。研究报告发表在《The Astrophysical Journal Letters》期刊上。哈勃常数被用于衡量宇宙膨胀的速率。早期的科学家曾认为宇宙是静止的,在爱因斯坦广义相对论出现之后,这一认识发生了变化。Alexander Friedman 在 1922 年发表的一组方程式显示宇宙可能在膨胀,Georges Lemaitre 通过独立推导得出了相同结论。哈勃 (Edwin Hubble) 于 1929 年通过观测数据证实宇宙在膨胀。爱因斯坦此前也是静态宇宙的支持者,他曾试图通过引入宇宙常数修正广义相对论,但哈勃结果发表之后他据称认为这是一生中最大的错误。

USA
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发表于2024年03月11日 18时23分 星期一
来自奇岛
发表在 PNAS 期刊上的一项研究估计,含铅汽油降低了美国半数人口的 IQ 分数。美国在 1996 年禁止了含铅汽油,这项研究重点分析了 1996 年前出生的人口。佛罗里达州立大学和杜克大学的研究人员发现,儿童时期的铅暴露使美国人损失了 8.24 亿 IQ 分,平均每人损失 2.6 IQ 分。对于含铅汽油消费最火热的 1960s 和 1970s 出生人口,IQ 分数损失高达 6 分,甚至超过 7 分。截至 2015 年,逾 1.7 亿美国人口在儿童时期血铅水平曾超过 5 微克/分升。血铅水平达到 3.5微克/分升就被认为很高了。铅是一种神经毒素,美国人接触它主要是通过吸入汽车尾气。

科学
Wilson(42865)
发表于2024年03月11日 14时50分 星期一
来自太空战
声带位于喉部,是两条肌肉带,可以打开和关闭。当它们大部分闭合或内收时,从肺部呼出的空气通过声带时会产生声音。根据发表在《科学》期刊上的一项研究,研究人员发现了一种驱动发声的大脑回路,它确保你只在呼气时说话,在吸气时停止说话。新发现的回路控制着发声所需的两个动作:喉咙变窄和从肺部呼出空气。研究人员还发现,这种发声回路受脑干区域的控制,该区域负责调节呼吸节奏,确保呼吸比说话更重要。

科学
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发表于2024年03月08日 18时24分 星期五
来自最后的守护者
根据《自然》上的一项研究,熊蜂(膜翅目蜜蜂科熊蜂属昆虫)能教会彼此极为复杂、无法独自学会的新行为——用糖作为奖励教会一只蜜蜂解决谜题,它会继续训练其他蜜蜂完成这一任务。研究表明,蜜蜂可以社会化学习一些具备一定复杂度的行为,而这种能力此前被认为是人类独有的。社会化学习获得并长期存在的行为被称为文化。越来越多的证据表明,和人类文化一样,动物文化也可以累积,此过程中后续行为建立在此前行为的基础上。人类累积文化的过程包含着极为复杂、任何个体在一生中都无法独立发现的行为。熊蜂是社会性昆虫,已知它们能够通过社会化学习掌握拉绳或滚球等非自然行为,以获取奖励。

科学
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发表于2024年03月08日 17时36分 星期五
来自第七元素
日本科学家通过老鼠实验发现大脑神经细胞外侧纤毛的长度与胖瘦有关,当纤毛因衰老或暴饮暴食而变短时,会导致中年肥胖。团队表示如果控制饮食则纤毛不易变短,因此“坚持八分饱的适度饮食习惯对于防止中年肥胖很重要”。团队注意到大脑下丘脑中的受体,这是众所周知与遗传性肥胖有关的基因。实验中发现这种受体缺损的老鼠会变胖,说明其对预防肥胖起着重要作用。团队发现该受体集中在老鼠下丘脑神经细胞称为“初级纤毛”的天线状结构中。对不同周龄老鼠大脑的观察表明,与 3 周龄的断奶期相比,初级纤毛在 24 周龄的中年期缩短到约三分之一。喂食高脂肪食物则缩短的更快,而把食物减少至六成则缩短的速度变慢。因衰老一度缩短的初级纤毛若控制食量就会再生。

科学
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发表于2024年03月08日 15时56分 星期五
来自龙牙
科学家发现基因变异使得拉布拉多犬和平毛寻回犬容易饥饿但同时消耗的热量却在减少。四分之一的拉布拉多犬和三分之二的平毛寻回犬存在被称为 POMC 的突变。携带该突变的狗在在两餐间更饥饿,但休息时消耗的的能量减少约四分之一,意味着它们燃烧热量的速度不够快。有 80 只拉布拉多犬参与了研究,在从盒子里将隐藏的香肠弄出来的测试中,携带突变的狗比不携带的狗更努力的尝试吃到香肠。平毛寻回犬睡在一间能测量呼出气体的房间内,结果显示携带突变的狗燃烧的热量少四分之一。在富裕国家,34-59% 的狗超重。其中拉布拉多犬的肥胖率最高,比其它品种更迷恋食物。

科学
Wilson(42865)
发表于2024年03月07日 20时29分 星期四
来自差分机
分子年代测定显示,乌克兰的一个早期人类遗址,其年代可以追溯到 140 万年前,是欧洲最古老的原始人遗址之一,这也表明早期人类从乌克兰迁移到了欧洲其他地区。该遗址位于乌克兰西部的科罗列沃,自 1970 年代以来就一直被研究着。在该遗址适合制作工具的火山岩露头旁的沉积物层中,科学家发现了大量石器。研究团队使用一种名为宇宙核素年代测定法的技术,将包含工具的最古老的地层确定为 140 万年前。格鲁吉亚德马尼西的另一个早期人类遗址可以追溯到 170 万年前,而法国和西班牙的其他遗址大约有 120 万年的历史。研究人员称,这表明早期人类从非洲通过格鲁吉亚进入乌克兰,然后向西进入欧洲其他地区,尽管也有可能一些人越过了土耳其的博斯普鲁斯海峡。

科学
Wilson(42865)
发表于2024年03月07日 17时13分 星期四
来自猿朋豹友
根据发表在 PNAS 期刊上的一项研究,一种生活在切尔诺贝利的虫子其基因组未发现受到核辐射影响。研究人员在 2019 年访问了禁区,从不同辐射强度的地点收集了虫子样本。他们将分析重点集中在被称为 Oscheius tipulae 的线虫身上。这种线虫已被用于遗传和演化研究。他们测序了 15 只切尔诺贝利线虫的基因组,将它们与来自世界其他地区的 5 个同类基因组进行了比较。他们惊讶地发现,无法在切尔诺贝利线虫的基因组中检测到辐射损伤的特征。研究人员强调这并不表明切尔诺贝利是安全,而可能意味着线虫是真正有弹性的动物,可以承受极端条件。

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Wilson(42865)
发表于2024年02月29日 17时54分 星期四
来自王牌飞行员
根据发表在 PNAS 期刊上的一项研究,一种生活在缅甸河流中的鱼 Danionella cerebrum,虽然身长只有 12 毫米,但其雄性却能发出超过 140 分贝的声音,类似枪声或救护车警报声。鱼类的发声机制通常涉及到鱼鳔的振动,但 Danionella cerebrum 的发声机制并非如此。科学家发现,它的独特发声机制包括了鼓软骨、专门的肋骨和耐疲劳的肌肉,这使其能以极大的力量加速鼓软骨,产生快速响亮的脉冲声。研究人员猜测发出如此响亮的声音可能有助于它们在浑浊的水中游动,或可能是警告竞争对手的一种策略。

科学
Wilson(42865)
发表于2024年02月29日 13时22分 星期四
来自火星超人
人科猿类——包括人类、黑猩猩、大猩猩、红毛猩猩和长臂猿都没有尾巴。尾巴的消失,是人类和其它猿类演化中最显著的身体变化之一。演化掉尾巴的遗传学机制一直有待阐明。研究团队筛查了与脊椎动物尾巴发育相关的140 个基因,寻找可能导致猿类失去尾巴的变化。他们认为,Alu 元件插入猿类祖先的 Tbxt 基因(与有尾动物的尾巴发育相关)可能促进了尾巴的消失。为检测这种理论,他们构建了表达Tbxt基因不同形式的小鼠模型,包括两种外显子跳跃异构体(在猿类中这种异构体可通过插入Alu诱导)。他们发现,表达两种 Tbxt 形式的小鼠皆没有尾巴,或尾巴变短,具体取决于胚胎尾芽表达的相对数量。这是证明外显子跳跃 Tbxt 异构体导致尾巴消失的证据。